【技术实现步骤摘要】
本技术涉及结晶法生产精丙烯酸技术的领域,尤其是涉及一种丙烯酸四级提纯装置。
技术介绍
1、精丙烯酸是指丙烯酸含量达到99.95%以上的较高纯度丙烯酸,主要用于生产高吸水性树脂。高吸水性树脂主要应用于婴儿纸尿裤、卫生巾、成人失禁用品,所以对主要原料丙烯酸纯度要求较高,所需原料丙烯酸中其他杂质:丙烯醛、糠醛、苯甲醛、乙酸、丙酸、马来酸酐、二聚体含量极少,特别是对婴幼儿皮肤有刺激性的醛类含量要<1ppm。精丙烯酸生产方式有两种:精馏法和结晶法。
2、精馏法:精馏法生产高纯丙烯酸装置主要设备有反应器、丙烯酸精馏塔和丙烯酸回收塔等。粗丙烯酸中的一些杂质(如丙烯醛)的沸点与丙烯酸十分接近,因此采用精馏法制备高纯丙烯酸时,需先添加一种化学品(如联胺、硫醇等)将这些杂质转化成高沸点物质,然后通过精馏脱除杂质。由于设备复杂,丙烯酸高温环境下易聚合等缺点,目前精馏法逐渐被淘汰。结晶法:结晶法是一种新型的结晶分离技术,其包括结晶、发汗和熔融三个步骤。该方法不使用溶剂、设备简单,对易聚合、难精馏、高沸点有机物的分离和精制具有独特的优点,目前几乎完全取代精馏法生产精丙烯酸。
3、目前国内外精丙烯酸绝大部分采用结晶法生产,结晶法又分为两种:静态结晶法和降膜结晶法。静态结晶法采用的静态结晶器相当于一个板式换热器,没有强制的物料循环和搅拌。物料通过结晶析出在结晶板表面上。换热介质甲醇(乙二醇)水溶液在板内部循环并提供必要的冷却或加热能量。优点是:生产灵活方便,能耗低。其缺点是:1、单台设备产能低,收率低(60%左右);2、无法实现连续性
4、降膜结晶法是目前国内外精丙烯酸装置主要结晶方法,采用的降膜结晶器由多束垂直列管组成,通过甲醇(乙二醇)水溶液加热或者冷却,甲醇(乙二醇)水溶液在列管外侧上作为降膜流动。丙烯酸在列管内结晶。在列管下面的收集罐附在结晶器下部,在这里收集向下流动的液体,之后通过物料循环泵打入结晶器顶部,再次分布进管中。膜流率大大高于结晶增长率。
5、国内外大部分丙烯酸生产厂家生产精丙烯酸都采用两级降膜结晶法,其缺点是:1、精丙烯酸收率低,在65%-70%之间。剩余残酸(丙烯酸含量98%左右)外排至丙烯酸丁酯装置生产丙烯酸丁酯用,这样虽然降低能耗,但是杂质较多,生产丙烯酸丁酯时,双醇丁酯和双酸丁酯等副产物较多,给后续精馏提纯增大负荷,而且精馏塔易聚合,长周期运行不能保证。2、没有设置阶段储罐,直接从罐区原料进入降膜结晶器,降膜结晶器进料时间长,相应结晶时间延长,影响产能,无法实现生产连续性、精丙烯酸产品收率低。
技术实现思路
1、本技术所要解决的技术问题是提供一种能实现生产连续性且提高精丙烯酸产品收率的结晶法生产精丙烯酸的四级提纯装置。
2、本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种结晶法生产精丙烯酸的四级提纯装置,包括降膜结晶器、接收罐、产品罐、一段储罐、二段储罐、三段储罐、四段储罐和静态结晶器,所述的降膜结晶器、所述的接收罐和所述的产品罐从上到下依次连接,所述的接收罐的底部出料口分别与所述的产品罐的进料口、所述的降膜结晶器的顶部进料口、所述的一段储罐的上端进料口、所述的二段储罐的上端进料口、所述的三段储罐的上端进料口和所述的四段储罐的上端进料口连接,所述的产品罐的底部出料口连接有用于输出精丙烯酸产品的输出泵;所述的四段储罐的上端连接有粗丙烯酸原料进管,所述的四段储罐的底部出料口、所述的三段储罐的底部出料口、所述的二段储罐的底部出料口分别与所述的接收罐的上端进料口连接,所述的一段储罐的底部出料口与所述的静态结晶器的顶部进料口连接,所述的静态结晶器的底部出料口与所述的二段储罐的上端进料口、所述的一段储罐的上端进料口以及残酸收集管连接。
3、优选的,所述的接收罐的底部出料口依次通过降膜结晶器计量罐、降膜结晶器计量泵分别与所述的一段储罐的上端进料口、所述的二段储罐的上端进料口、所述的三段储罐的上端进料口和所述的四段储罐的上端进料口连接。使各段储罐的进料计量更精确。
4、优选的,所述的静态结晶器的底部出料口依次通过静态结晶器计量罐、静态结晶器计量泵分别与所述的二段储罐的上端进料口、所述的一段储罐的上端进料口以及所述的残酸收集管连接。使各段储罐的进料计量更精确。
5、优选的,所述的降膜结晶器的上端连接有热媒进出管且其下端连接有冷媒进出管。
6、优选的,所述的静态结晶器的换热管一端与所述的热媒进出管连接且其换热管另一端与所述的冷媒进出管连接。
7、优选的,所述的接收罐的底部出料口与所述的降膜结晶器的顶部进料口之间设置有循环泵。
8、优选的,所述的降膜结晶器、所述的接收罐和所述的产品罐依次从上到下一体连接,所述的四段储罐与所述的一段储罐上下一体连接,所述的三段储罐与所述的二段储罐上下一体连接。形成三个高塔立体形式,其设计优势是减少了占地面积。
9、与现有技术相比,本技术的优点在于:本技术一种结晶法生产精丙烯酸的四级提纯装置,通过降膜结晶器与静态结晶器结合,四个阶段储罐相配合进行四级提纯,使精丙烯酸收率达到98.5%,少量残液作为重组分焚烧处理。降低产品能耗成本,降低占地面积,能实现生产连续性且提高精丙烯酸产品收率。
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1.一种结晶法生产精丙烯酸的四级提纯装置,其特征在于:包括降膜结晶器、接收罐、产品罐、一段储罐、二段储罐、三段储罐、四段储罐和静态结晶器,所述的降膜结晶器、所述的接收罐和所述的产品罐从上到下依次连接,所述的接收罐的底部出料口分别与所述的产品罐的进料口、所述的降膜结晶器的顶部进料口、所述的一段储罐的上端进料口、所述的二段储罐的上端进料口、所述的三段储罐的上端进料口和所述的四段储罐的上端进料口连接,所述的产品罐的底部出料口连接有用于输出精丙烯酸产品的输出泵;所述的四段储罐的上端连接有粗丙烯酸原料进管,所述的四段储罐的底部出料口、所述的三段储罐的底部出料口、所述的二段储罐的底部出料口分别与所述的接收罐的上端进料口连接,所述的一段储罐的底部出料口与所述的静态结晶器的顶部进料口连接,所述的静态结晶器的底部出料口与所述的二段储罐的上端进料口、所述的一段储罐的上端进料口以及残酸收集管连接。
2.根据权利要求1所述的一种结晶法生产精丙烯酸的四级提纯装置,其特征在于:所述的接收罐的底部出料口依次通过降膜结晶器计量罐、降膜结晶器计量泵分别与所述的一段储罐的上端进料口、所述的二段储罐的上端
3.根据权利要求1所述的一种结晶法生产精丙烯酸的四级提纯装置,其特征在于:所述的静态结晶器的底部出料口依次通过静态结晶器计量罐、静态结晶器计量泵分别与所述的二段储罐的上端进料口、所述的一段储罐的上端进料口以及所述的残酸收集管连接。
4.根据权利要求1所述的一种结晶法生产精丙烯酸的四级提纯装置,其特征在于:所述的降膜结晶器的上端连接有热媒进出管且其下端连接有冷媒进出管。
5.根据权利要求4所述的一种结晶法生产精丙烯酸的四级提纯装置,其特征在于:所述的静态结晶器的换热管一端与所述的热媒进出管连接且其换热管另一端与所述的冷媒进出管连接。
6.根据权利要求1所述的一种结晶法生产精丙烯酸的四级提纯装置,其特征在于:所述的接收罐的底部出料口与所述的降膜结晶器的顶部进料口之间设置有循环泵。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种结晶法生产精丙烯酸的四级提纯装置,其特征在于:所述的降膜结晶器、所述的接收罐和所述的产品罐依次从上到下一体连接,所述的四段储罐与所述的一段储罐上下一体连接,所述的三段储罐与所述的二段储罐上下一体连接。
...【技术特征摘要】
1.一种结晶法生产精丙烯酸的四级提纯装置,其特征在于:包括降膜结晶器、接收罐、产品罐、一段储罐、二段储罐、三段储罐、四段储罐和静态结晶器,所述的降膜结晶器、所述的接收罐和所述的产品罐从上到下依次连接,所述的接收罐的底部出料口分别与所述的产品罐的进料口、所述的降膜结晶器的顶部进料口、所述的一段储罐的上端进料口、所述的二段储罐的上端进料口、所述的三段储罐的上端进料口和所述的四段储罐的上端进料口连接,所述的产品罐的底部出料口连接有用于输出精丙烯酸产品的输出泵;所述的四段储罐的上端连接有粗丙烯酸原料进管,所述的四段储罐的底部出料口、所述的三段储罐的底部出料口、所述的二段储罐的底部出料口分别与所述的接收罐的上端进料口连接,所述的一段储罐的底部出料口与所述的静态结晶器的顶部进料口连接,所述的静态结晶器的底部出料口与所述的二段储罐的上端进料口、所述的一段储罐的上端进料口以及残酸收集管连接。
2.根据权利要求1所述的一种结晶法生产精丙烯酸的四级提纯装置,其特征在于:所述的接收罐的底部出料口依次通过降膜结晶器计量罐、降膜结晶器计量泵分别与所述的一段储罐的上端进料口、所述的二段储罐的上端进料口、所述的三段储罐的上端进料...
【专利技术属性】
技术研发人员:李全,张丽云,曾锡华,李浩博,何晓昶,李新,柴新刚,姚聪,刘新安,张佳蕊,袁小建,
申请(专利权)人:中国化学赛鼎宁波工程有限公司,
类型:新型
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